MVR蒸發(fā)濃縮一A/0一芬頓十膜生物反應(yīng)器組合工藝處理纖維素醚廢水的工程研究

許旅強(qiáng)　蔣培軍　劉響響　張學(xué)紅

摘要：基于纖維素醚廢水高溫高鹽高C（）D的特性，采用MVR蒸發(fā)濃縮一膜生物反應(yīng)器（MBR）組合工藝對(duì)其進(jìn)行了處理，探討了MBR管式超濾膜工藝及其主要構(gòu)筑物和MBR管式膜組件設(shè)計(jì)參數(shù)。工程運(yùn)行結(jié)果表明：效果良好，COD總?cè)コ士蛇_(dá)99%以上，出水COD質(zhì)量濃度為300 mg/L，可滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的三級(jí)級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，回用水水質(zhì)可以達(dá)到50 mg/L以下，滿足回用水標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：MVR蒸發(fā)濃縮;A/O;膜生物反應(yīng)器;纖維素醚廢水;設(shè)計(jì)參數(shù)

中圖分類號(hào)：X705 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16749944（ 2020） 2-0111-02

1 引言

藥用輔料纖維素醚是由纖維素或環(huán)氧化物經(jīng)聚合形成的含較多羥基的高分子化合物[1]，通過強(qiáng)化凝膠互補(bǔ)協(xié)同增效優(yōu)化技術(shù)，對(duì)纖維素結(jié)構(gòu)的取代基進(jìn)行設(shè)計(jì)、工藝流程進(jìn)行再造與提升，實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥級(jí)纖維素生產(chǎn)的柔性控制，使產(chǎn)品增加了超低和超高粘度規(guī)格，凝膠溫度、成膜性、透光率以及分子結(jié)構(gòu)上的化學(xué)基團(tuán)精細(xì)控制，能適應(yīng)符合新型植物基膠囊原料羥丙甲纖維素及新型控緩釋藥物制劑的骨架劑、致孔劑、包衣劑的應(yīng)用，但產(chǎn)生的高濃度有機(jī)污水[2]也使環(huán)境受到了很大程度的污染。

2 工程概況

2.1 廢水水質(zhì)

浙江某醫(yī)藥化工企業(yè)羥基纖維素醚廢水處理量為1000 m3/d，其中高濃度MVR[3J廢水處理規(guī)模200 m3/d，回用水處理規(guī)模為500 m3/d。該廢水的COD濃度較高，且BOD/C（）D低，可生化性差，廢水指標(biāo)如表1所示。廢水中不僅含有低分子的環(huán)氧化物聚合單體，而且還含有高分子的纖維素醚大分子化合物，這些大分子采用常規(guī)的物理和化學(xué)方法難以去除，而且生化技術(shù)也難以有效地降解，是難降解有機(jī)化工廢水中難度較大的一類廢水。

2.2 工藝流程

200 t/d高鹽廢水（含鹽率≥10%）經(jīng)蒸發(fā)[1]濃縮后產(chǎn)生20 t/d的廢水，水質(zhì)C（）D≤50000 mg/L，CI-≤3000 mg/L，后混入其他纖維素綜合廢水經(jīng)過以下處理工藝（圖1）。

由圖1、表1可以看出，高鹽廢水、清洗廢水與生活污水進(jìn)入集水池混合，由于集水池的綜合污水濃度很高，工藝中增加定量復(fù)合肥和缺氧水解池工藝[5]，使得后期的好氧池有機(jī)負(fù)荷降低，從而保證廢水生化階段的效果以及整個(gè)處理工藝的穩(wěn)定性和可操作性，經(jīng)二沉池底部的活性污泥回流到水解池，確保反應(yīng)有足夠的污泥濃度，減少污泥流失，剩余污泥濃縮后壓濾。

水解池出水自流進(jìn)入好氧池，通過向水體中通入空氣進(jìn)行增氧，在好氧環(huán)境下，利用好氧微生物菌團(tuán)的吸附、降解等聯(lián)合作用去除廢水中的有機(jī)物，綜合廢水中的有機(jī)物大部分在此單元得到降解去除;好氧池出水自流進(jìn)入二沉池，進(jìn)行泥水分離，上清液50%達(dá)標(biāo)排放，納入市政管網(wǎng)，其余50%進(jìn)入后續(xù)深度處理單元。出水依次進(jìn)入Fenton氧化池、堿反應(yīng)池、絮凝反應(yīng)池，進(jìn)行強(qiáng)氧化反應(yīng)，提高B/C比，進(jìn)而改善廢水的可生化性[6]。

3 MBR內(nèi)置超濾膜工藝

3.1 膜處理工藝流程

膜系統(tǒng)工藝[7]采用“內(nèi)置式超濾”[8]處理工藝，內(nèi)置式超濾膜采用日本進(jìn)口POREFLON膜。超濾膜通過抽吸泵出水，產(chǎn)水進(jìn)入超濾產(chǎn)水池，再通過泵提升進(jìn)人中水回用系統(tǒng)進(jìn)行處理，膜池清洗水利用MBR產(chǎn)水[9]。根據(jù)產(chǎn)水量、跨膜壓差變化來判斷膜清洗條件，定期對(duì)超濾膜進(jìn)行化學(xué)清洗。內(nèi)置式超濾膜為間歇式運(yùn)行方式，運(yùn)行9 min，停1 min。合格的超濾產(chǎn)水進(jìn)行中水回用。

3.2 膜處理組件

超濾膜材料為PTFE，經(jīng)過親水性處理具有良好的抗污染性能，且具有較好的耐酸堿性、耐化學(xué)性能。納濾膜材料為聚酰胺復(fù)合膜，膜面積大、產(chǎn)水通量大，且具有較好的耐酸堿性、耐溫性能。

3.3 膜處理運(yùn)行出水水質(zhì)

由于超濾膜均孔徑為0.2 μm，能截留部分COD、BOD5，和幾乎所有的菌膠團(tuán)等。系統(tǒng)投入運(yùn)行至今，膜系統(tǒng)進(jìn)出水水質(zhì)分析如表2所示。

3.4 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用針對(duì)膜處理工藝開發(fā)的全自動(dòng)超濾控制系統(tǒng)，其組成包括中央集中控制系統(tǒng)和現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)，采用中央集中控制與現(xiàn)場就地控制兩種控制方式，可通過人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行異常的報(bào)警提示和運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理。采用變頻控制器（可選配件）對(duì)進(jìn)水泵、膜清洗泵進(jìn)行控制，以達(dá)到優(yōu)化超濾工藝性能，確保生產(chǎn)安全連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，延長超濾膜組件運(yùn)行壽命，降低工藝能耗，降低運(yùn)行成本，便于現(xiàn)場監(jiān)控與管理的目的。

4 運(yùn)行效果

項(xiàng)目廢水治理及回用工程于2012年9月15日動(dòng)工建設(shè)，2012年10月15日竣工，2012年10月16日開始調(diào)試，2013年7月25日投入運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，COD達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，去除率可達(dá)99%以上，2014年工程驗(yàn)收COD監(jiān)測(cè)結(jié)果見表3。

5 結(jié)論

利用MVR-A/O-MBR組合工藝處理纖維素醚廢水是可行的，COD總?cè)コ士蛇_(dá)99%以上，出水COD質(zhì)量濃度為300 mg/l_，達(dá)到了GB8978 - 1996的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，回用水水質(zhì)可以達(dá)到50 mg/L以下，滿足回用水標(biāo)準(zhǔn)要求。

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作者簡介：許旅強(qiáng)（ 1984--），男，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)及高濃度廢水處理。

通訊作者：劉響響（ 1989--），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)及高濃度廢水處理。